题目内容
【题目】小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。实验前,他注意到U形管两边的液面已处在同一水平线上,如图甲所示。
(1)他将金属盒浸没于水中后,发现U形管两端液面如图乙所示的情景,则实验装置可能出现了_____问题。
(2)重新组装器材后,他用手指轻轻按压橡皮膜,若发现U形管两边液面出现_____,则说明故障已排除。
(3)排除故障后,他重新将金属盒浸没于水中,按照以下步骤进行探究:
①将压强计金属盒放入水中,并改变橡皮膜所对的方向
②金属盒中心保持在水面下3cm处,使橡皮膜朝上、朝下、朝任何侧面。
③把金属盒移至水下6cm和9cm,观察U形管内液柱的变化,并记录液面高度差。
实验 | 液体 | 橡皮膜朝向 | 深度 | 压强计U形管液面高度差 |
1 | 水 | 朝上 | 3cm | 3.7 |
2 | 朝左 | 3cm | 3.7 | |
3 | 朝下 | 3cm | 3.7 | |
4 | 朝上 | 6cm | 7.2 | |
5 | 朝上 | 9cm | 11.2 | |
6 | 盐水 | 朝上 | 9cm | 12.6 |
④改用盐水重复③。
(4)表格为小明实验记录表格
(5)分析数据得出结论/span>
①分析表中数据得出液体内部向各个方向_____(都有/都没有)压强;
②分析表中_____次实验的数据得出在液体内同一深度处,液体向各个方向的压强大小_____;
③分析表中_____次实验的数据得出液体内部的压强,随深度的增加而增大;
④分析表中第5和6次实验的数据得出液体内部的压强大小还与液体的_____有关,在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强_____。
【答案】漏气 高度差 都有 1、2、3 相等 1、4、5 密度 越大
【解析】
(1)当他将金属盒浸没于水中后。发现U形管两端液面相平,一定出现漏气现象,所以在使用压强计之前要用手轻压金属盒,看U形管液面是否变化;
(2)重新组装器材后,他用手指轻轻按压橡皮膜,若发现U形管两边液面出现高度差,则说明故障已排除;
(5)①用U形管两侧的液面高度差的大小来反映液体内部压强的大小,分析表中数据得出液体内部向各个方向都有压强;
②分析表中1、2、3分析表中数据得出,在同种液体中,液面到金属盒的距离相同,只改变金属盒的方向,U形管液面高度差相同,所以同种液体的同一深度,液体内部向各个方向的压强都相等;
③分析表中数据1、4、5可以看出,同种液体,密度相同,深度不同,且随着深度的增加U形管两侧的高度差逐渐增大,由此得出的结论是:同种液体,压强随着深度的增大而增大;
④分析表中第5和6次实验的数据看出,同一深度,在盐水中比在水中U形管液面的高度差大,盐水的密度大于水的密度,说明液体内部的压强大小还与液体的密度有关,在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强越大。